Electrically-driven phase transition actuators to power soft robot designs

相变 执行机构 机器人 功率(物理) 软机器人 过渡(遗传学) 相(物质) 材料科学 纳米技术 计算机科学 机械工程 生物系统 控制理论(社会学) 物理 化学 控制(管理) 工程类 生物 凝聚态物理 人工智能 热力学 基因 量子力学 生物化学
作者
Diogo Fonseca,Pedro Neto
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:16 (1): 3920-3920 被引量:6
标识
DOI:10.1038/s41467-025-59023-7
摘要

In the quest for electrically-driven soft actuators, the focus has shifted away from liquid-gas phase transition, commonly associated with reduced strain rates and actuation delays, in favour of electrostatic and other electrothermal actuation methods. This prevented the technology from capitalizing on its unique characteristics, particularly: low voltage operation, controllability, scalability, and ease of integration into robots. Here, we introduce a liquid-gas phase transition electric soft actuator that uses water as the working fluid and is powered by a coil-type flexible heating element. It achieves strain rates of over 16%/s and pressurization rates of 100 kPa/s. Blocked forces exceeding 50 N were achieved while operating at voltages up to 24 V. We propose a method for selecting working fluids which allows for application-specific optimization, together with a nonlinear control approach that reduces both parasitic vibrations and control lag. We demonstrate the integration of this technology in soft robotic systems, including a cable-driven biomimetic hand and a quadruped robot powered by liquid-gas phase transition.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yewen完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
深情的煜城完成签到,获得积分10
4秒前
丹霞完成签到,获得积分10
4秒前
大胆香菇完成签到,获得积分10
4秒前
桔子完成签到 ,获得积分10
4秒前
7秒前
阳光寻菡发布了新的文献求助20
7秒前
jingjing完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
咕噜噜完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
赵英哲完成签到,获得积分10
11秒前
默默的西木完成签到 ,获得积分10
11秒前
XY发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
YangSihan发布了新的文献求助20
14秒前
Yasong发布了新的文献求助10
14秒前
斯文败类应助动听衬衫采纳,获得10
14秒前
小杭76应助TAC采纳,获得10
17秒前
典雅的幼菱完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
共享精神应助喜悦的黑夜采纳,获得10
21秒前
21秒前
YangSihan完成签到,获得积分20
22秒前
彭于晏应助一个大西瓜采纳,获得10
23秒前
小茶完成签到 ,获得积分20
23秒前
灵巧的导师完成签到,获得积分10
24秒前
YCYD发布了新的文献求助10
25秒前
lizhaonian完成签到,获得积分10
26秒前
鲤鱼豪完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
锦云完成签到,获得积分10
32秒前
小孙不秃头完成签到,获得积分10
34秒前
汉堡包应助安详的夜春采纳,获得10
35秒前
喜喜完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
大饼哥完成签到,获得积分10
37秒前
HanZhang完成签到 ,获得积分20
38秒前
39秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5317367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4459844
关于积分的说明 13876619
捐赠科研通 4349993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2389069
邀请新用户注册赠送积分活动 1383256
关于科研通互助平台的介绍 1352647